[發(fā)明專利]一種應(yīng)用程序關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)及其保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310606121.6
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103699498A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾慶凱;黃嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G06F12/14
• 分類號: G06F12/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種應(yīng)用程序關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括宿主進程、客戶機操作系統(tǒng)、計算機硬件和關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器；

所述宿主進程利用客戶機操作系統(tǒng)訪問計算機硬件，當需要關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護時，向關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器發(fā)出請求，并在關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器控制下對關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD執(zhí)行讀寫操作；

所述關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器運行在計算機硬件上，為宿主進程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD提供隔離保護環(huán)境，并對關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD進行管理和訪問處理。

2.一種應(yīng)用程序關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器的啟動與初始化：關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器由Grub引導(dǎo)程序啟動后，啟用擴展頁表EPT機制和VPID機制；

（2）關(guān)鍵數(shù)據(jù)注冊：宿主進程向關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器發(fā)出關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD保護請求，并利用VMCALL超級調(diào)用指令注冊關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD，關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器設(shè)置關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD的保護環(huán)境；

（3）關(guān)鍵數(shù)據(jù)訪問請求：宿主進程需要訪問關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD時，通過VMCALL超級調(diào)用指令向關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器提出對關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD的訪問請求；

（4）關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器判斷訪問請求合法性；

（5）關(guān)鍵數(shù)據(jù)訪問退出：宿主進程退出訪問關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD時，通過VMCALL超級調(diào)用指令向關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器提出對關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD的退出訪問請求；

（6）關(guān)鍵數(shù)據(jù)注銷，宿主進程利用VMCALL超級調(diào)用指令向關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器發(fā)出關(guān)鍵數(shù)據(jù)注銷請求，關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器注銷關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD的保護環(huán)境。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用程序關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護方法，其特征在于：所述步驟（1）中關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器的初始化包括如下步驟：

（10）起始狀態(tài)；

（11）初始化用于連接所有safe_data結(jié)構(gòu)的鏈表safe_link，所述safe_data結(jié)構(gòu)唯一對應(yīng)宿主進程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)KD，初始化的safe_link為僅包含頭結(jié)點的空鏈表；

（12）啟用擴展頁表EPT機制和VPID機制，將虛擬機控制塊VMCS中Enable?EPT位和Enable?VPID位置1；

（13）按照客戶機Guest物理地址的大小設(shè)置全部的EPT表項，擴展頁表EPT頁面大小設(shè)為4KB，初始化全部EPT表項的READ、WRITE、EXECUTION位置1，保證客戶機Guest物理地址與機器物理地址的恒等映射，并將EPT頁表基地址存放到虛擬機控制塊VMCS的EPTP字段，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器自身所在物理內(nèi)存區(qū)域從EPT頁表項中刪去，以禁止外部組件訪問關(guān)鍵數(shù)據(jù)保護器自身內(nèi)容；

（14）結(jié)束。